(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下一対の水平ロールおよび左右一対の竪ロールを有し、被圧延材を圧延してフランジを有する形鋼を成形するユニバーサル圧延機であって、
前記一対の竪ロールよりも前記被圧延材の圧延方向前方に、前記竪ロールの回転方向と同方向に回転可能に支持され、外周面が前記被圧延材のフランジの外側面に接して前記被圧延材の左右方向の曲がりを矯正する矯正ロールを備え、
前記一対の竪ロールおよび前記矯正ロールは、鉛直方向の軸を中心として回転可能に左右一対の竪ロールチョックにそれぞれ支持された回転テーブルに、軸支されていることを特徴とする、ユニバーサル圧延機。
【請求項２】
外周面が前記矯正ロールの外周面と接する状態で回転自在に支持され、前記矯正ロールに作用する負荷を受けるバックアップロールが、前記回転テーブルに支持されていることを特徴とする、請求項１に記載のユニバーサル圧延機。
【請求項３】
前記竪ロールの回転軸と、前記回転テーブルの回転軸とが一致していることを特徴とする、請求項１または２に記載のユニバーサル圧延機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｈ型鋼やＩ形鋼等のフランジを有する形鋼を圧延するユニバーサル圧延機において、圧延時に、被圧延材の圧延方向における左右方向の曲がりを矯正する手段を備えたユニバーサル圧延機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ形鋼やＩ形鋼などのフランジを有する形鋼は、図１に示すように、上下の水平ロール２、３および左右の竪ロール４、５の軸心が同一鉛直面上にあるユニバーサル圧延機１を用いて圧延成形される。
【０００３】
このような形鋼は、高温下で長尺にわたって圧延され、長手方向の上下方向および左右方向の反りや曲がりを生じることが多い。殊に、形鋼の剛性上、上下方向の反りに比べて、左右方向の曲がりを矯正するには大きな荷重が必要となるため、成形後に修正することが困難であり、圧延時に左右方向の曲がりを矯正することが必要である。
【０００４】
例えば特許文献１、２においては、ユニバーサル圧延機における被圧延材の入側および出側に、左右一対の拘束ローラをそれぞれ設け、入側および出側において被圧延材の左右を拘束しながら圧延することにより、被圧延材の左右方向の曲がりを防ぐ圧延方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、ユニバーサル圧延機の竪ロールのチョックにおける竪ロールの出側近傍に、左右一対の板状体の第１ガイドを配置するとともに、圧延機の出側に、圧延機から出てきた被圧延材の左右を拘束する複数の拘束ローラを備えた左右一対の第２ガイドを設けたものが開示されている。
【０００６】
さらに、本出願人による特許文献４には、竪ロールよりも出側の位置に、竪ロールと同じ方向に回転自在に軸支された矯正ロールを設けた圧延機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１４０９２５号公報
【特許文献２】特開２０００−１７６５０２号公報
【特許文献３】特開２００７−１９６２７８号公報
【特許文献４】特開２０１０−１２４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１、２は、拘束ローラを、竪ロールが配置されている左右一対のチョックの外に設けた構成であり、竪ロールと拘束ローラとが離れた位置に配置されている。そのため、竪ロールを通過してから拘束ローラに到達するまでの被圧延材の先端部については、曲がりを矯正することができない。しかも、先端が曲がった被圧延材が拘束ローラに接触すると、被圧延材が左右に振られるため、圧延時の左右対称性に影響を与え、さらに左右方向の曲がりが増大するという問題がある。
【０００９】
また、前記特許文献３では、第１ガイドは竪ロールに近接していることから、被圧延材の曲がりを抑えるためには、第１ガイドの表面と被圧延材の表面が可能な限り接近あるいは接触するように第１ガイドの位置を設定する必要があり、その結果、板状の第１ガイドに被圧延材が接触し、表面に疵が発生する可能性がある。一方で、被圧延材表面の疵の発生を抑制するために、第１ガイドの表面と被圧延材の表面との間に一定の隙間を設けると、第１ガイドによる曲がりの矯正が不十分となり、第２ガイドによる曲がり矯正が必須となる。その場合、特許文献３に記載の第２ガイドは構造が複雑であるうえ、曲がり抑制のためには、確実な位置決めと、被圧延材の接触により撓みが発生しないための高い剛性が必要であることから、高コストを要するという問題がある。
【００１０】
前記特許文献４は、簡単な構成で被圧延材の左右の曲がりを矯正するものであるが、矯正ロールの位置が固定されているため、被圧延材の状況に応じて随時左右方向の位置を調整することが困難である。
【００１１】
本発明の目的は、簡単な構成で、被圧延材に疵を付けることなく、左右方向の曲がりを圧延時の状況に応じて矯正することができるユニバーサル圧延機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題を解決するため、本発明は、上下一対の水平ロールおよび左右一対の竪ロールを有し、被圧延材を圧延してフランジを有する形鋼を成形するユニバーサル圧延機であって、前記一対の竪ロールよりも前記被圧延材の搬送方向前方に、前記竪ロールの回転方向と同方向に回転可能に支持され、外周面が前記被圧延材のフランジの外側面に接して前記被圧延材の左右方向の曲がりを矯正する矯正ロールを備え、前記一対の竪ロールおよび前記矯正ロールは、鉛直方向の軸を中心として回転可能に左右一対の竪ロールチョックにそれぞれ支持された回転テーブルに、軸支されていることを特徴とするユニバーサル圧延機を提供する。回転テーブルを回転させることにより、被圧延材の圧延状態に応じて矯正ロールの位置を調整できるので、左右方向の曲がりを確実に抑制できる。
【００１３】
外周面が前記矯正ロールの外周面と接する状態で回転自在に支持され、前記矯正ロールに作用する負荷を受けるバックアップロールが、前記回転テーブルに支持されていてもよい。
【００１４】
前記竪ロールの回転軸と、前記回転テーブルの回転軸とが一致していてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡単な構造で、圧延時の状況に応じて、被圧延材の左右方向の曲がりを確実に抑制できる。また、竪ロールと同じ方向に回転する矯正ロールをフランジに接触させて曲がりを矯正するので、被圧延材に疵を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかるユニバーサル圧延機の圧延部分の概略を示す斜視図である。
【図２】図１のユニバーサル圧延機の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線で切断した縦断面図である。
【図４】図２の回転テーブル１５を回転させたときの平面図である。
【図５】本発明のユニバーサル圧延機の異なる実施形態を示す平面図である。
【図６】図５の回転テーブル１５、１６を回転させたときの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明のユニバーサル圧延機の概要を示し、圧延機１は、上下一対の水平ロール２、３と、左右一対の竪ロール４、５により、例えば図示のようなＨ形鋼またはＩ形鋼など、フランジを有する被圧延材６を長手方向に搬送しながら圧延成形する。
【００１９】
上下一対の水平ロール２、３は、それぞれ被圧延材６の上面および下面を挟んで圧延し、Ｈ形鋼のウェブ６ｗを成形する。水平ロール２、３は、それぞれ被圧延材６の圧延方向と直交し、水平方向に延びる駆動軸２ａ、３ａを中心として回転する。駆動軸２ａ、３ａは、図示しない水平ロールチョックに支持されている。
【００２０】
左右一対の竪ロール４、５は、被圧延材６の左右両側を挟んで圧延し、水平ロール２、３の側面とともに、Ｈ形鋼のフランジ６ｆを成形する。竪ロール４、５は、それぞれ鉛直方向の回転軸４ａ、５ａを中心として回転する。水平ロール２、３および竪ロール４、５は、いずれも、被圧延材６を入側から出側へ送り出す方向に回転する。
【００２１】
左右一対の竪ロール４、５に対して被圧延材６の圧延方向前方に、竪ロール４、５と同じ方向に回転する矯正ロール９、１０がそれぞれ設けられている。矯正ロール９、１０は、なるべく竪ロール４、５に近い位置に、且つ、竪ロール４、５には接触しないように設けられる。矯正ロール９、１０の回転軸９ａ、１０ａは鉛直方向に延びている。矯正ロール９、１０の外周面は、圧延されて送り出されてきた被圧延材６のフランジ６ｆの外側となる側面に接する。すなわち、通常状態では、図２に示すように、左右一対の竪ロール４、５の外周面同士の最も近い位置の間隔と、左右一対の矯正ロール９、１０の外周面同士の最も近い位置の間隔とは等しく、これが圧延成形される形鋼の幅となる。この左右一対の矯正ロール９、１０が被圧延材６の側面に接しながら圧延方向に回転することにより、被圧延材６が左右方向に曲がることなく送り出される。
【００２２】
さらに、図２に示す実施形態では、それぞれの竪ロール４、５と外周面同士が接するバックアップロール１１、１２、１３、１４が設けられている。バックアップロール１１、１２、１３、１４は、竪ロール４、５に対して、被圧延材６とは反対側に設けられる。バックアップロール１１、１２、１３、１４は、竪ロール４、５が被圧延材６から受ける圧力負荷を負担することにより、竪ロール４、５やその回転軸４ａ、５ａの撓み等を防止する。したがって、バックアップロール１１、１２、１３、１４は、竪ロール４、５よりも大型で剛性の高いものが好ましく、隣り合う２つのバックアップロール１１と１２、１３と１４は、接触せずに互いの回転を阻害しないように設けられる。図２の例では、被圧延材６の圧延方向前方側のバックアップロール１２、１４は、それぞれ矯正ロール９、１０の外周面にも接し、矯正ロール９、１０に作用する負荷を受ける。なお、図２では、バックアップロール１１〜１４は全て同径のものを用いているが、バックアップロールの大きさや数などは図２の例に限らない。例えば、竪ロール４、５の負荷を受けるバックアップロールと、矯正ロール９、１０の負荷を受けるバックアップロールとを別に設けても構わない。
【００２３】
図３に示すように、上記の竪ロール４、矯正ロール９、バックアップロール１１、１２のそれぞれの回転軸は、回転テーブル１５に軸支されている。さらに、回転テーブル１５は竪ロールチョック７に軸支され、回転テーブル１５を回転させる回転機構、例えばウォームギア１７を有することにより、回転テーブル１５は、鉛直方向の軸１５ａを中心として回転可能に設けられている。竪ロール５、矯正ロール１０、バックアップロール１３、１４のそれぞれの回転軸も同様に、竪ロールチョック８に軸支された回転テーブル１６に軸支されている。
【００２４】
以上の構成を有するユニバーサル圧延機１を用いて被圧延材６を圧延する際には、被圧延材６を圧延機１の入側へ搬入し、上下一対の水平ロール２、３、左右一対の竪ロール４、５により圧延して所定の形鋼を成形する。そして、圧延後の被圧延材６を、矯正ロール９、１０により直進方向へ誘導し、左右方向の曲がりを矯正して、圧延機１の出側から送り出す。
【００２５】
このとき、矯正ロール９、１０は、竪ロール４、５よりも被圧延材６の圧延方向前方に配置され、竪ロール４、５と同じ回転方向に回転しているので、圧延後の被圧延材６に疵を発生させることなく、左右方向の曲がりを抑えて直進方向に導くことができる。
【００２６】
さらに、本発明においては、竪ロール４、５および矯正ロール９、１０が回転テーブル１５、１６上に設けられているために、矯正ロール９、１０の位置を左右方向に調整することができる。回転テーブル１５、１６のウォームギア１７等の回転機構は、図示しない操作機構に連結され、例えば左右方向に一定値以上ずれたときに制御装置により自動的に、あるいは手動操作により、回転テーブル１５、１６を回転させる。回転テーブル１５、１６を回転させることにより、矯正ロール９、１０の被圧延材６に対する位置が変化する。例えば図４に示すように、被圧延材６の圧延方向右側の回転テーブル１５を左回りに少し回転させると、矯正ロール９が竪ロール４よりも圧延方向左寄りに移動する。したがって、圧延に伴って被圧延材６が右側に曲がる傾向が大きい場合には、この方向に回転テーブル１５を操作することにより、被圧延材６を左方向へ押して、曲がりを矯正する。回転テーブル１５、１６の操作は、被圧延材６の状況に応じて、左右一方だけ、または両方を回転させることにより、曲がりの矯正を行うことができる。
【００２７】
なお、上記の図２の例は、回転テーブル１５、１６の軸１５ａ、１６ａの位置と、竪ロール４、５の回転軸４ａ、５ａの位置とが異なるため、回転テーブル１５、１６を回転することにより、竪ロール４、５の位置も移動する。これに対し、図５は、回転テーブル１５の軸１５ａと竪ロール４の回転軸４ａ、回転テーブル１６の軸１６ａと竪ロール５の回転軸５ａを、それぞれ同じ位置とした例である。この場合には、例えば図６に示すように回転テーブル１５、１６を回転したときに、竪ロール４、５の位置が固定されたままで、矯正ロール９、１０の位置のみが変化する。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば、バックアップロールは、本発明の構成において必須ではなく、全く設けない、あるいは、矯正ロールの負荷を負担するバックアップロールのみを設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、鋼材やその他の被圧延材を圧延する圧延機に適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１    ユニバーサル圧延機
２、３  水平ロール
２ａ、３ａ  駆動軸
４、５  竪ロール
４ａ、５ａ  回転軸
６    被圧延材
７、８  竪ロールチョック
９、１０  矯正ロール
９ａ、１０ａ  回転軸
１１、１２、１３、１４  バックアップロール
１５、１６  回転テーブル
１５ａ、１６ａ  軸
１７  ウォームギア
【図１】
0005531780.tif 000002
【図２】
0005531780.tif 000003
【図３】
0005531780.tif 000004
【図４】
0005531780.tif 000005
【図５】
0005531780.tif 000006
【図６】
0005531780.tif 000007